הביולוגיה של השינה

"אני אוהב לישון,
להיות תמיד בתוך חלום
אני אוהב לישון –
וכך עובר לי כל היום". - אריק איינשטיין

הרצון לישון טבוע בנו ותלוי בפעילותו של ההורמון מלטונין, שמופרש בחושך ואחראי על בקרת השינה שלנו. אחד הגורמים המרכזיים בבקרת השינה שלנו הוא החשיפה לאור ולחושך. האור נקלט על ידי קולטנים ברשתית העין, באמצעות תאים שנקראים "פוטורצפטורים". משם מועבר המידע על ידי תאי העצב של הרשתית לגרעין שממוקם באזור הקדמי של מבנה במוח הקרוי היפותלמוס, בנקודה שבה עצבי הראייה מצטלבים – הגרעין העל-תצלובתי.

הגרעין העל -תצלובתי משמש כשעון שמכתיב את תפקודי הגוף השונים לאורך היום. תאי עצב בגרעין הזה מעבירים אות לאזורים אחרים במוח שמבקרים את הפרשת ההורמונים ואת טמפרטורת גוף ושולטים בתחושת הערות שלנו. כאשר הגרעין העל-תצלובתי מופעל בנוכחות אות של אור, הוא גורם לעלייה בטמפרטורת הגוף (שיורדת במהלך השינה) ולהפרשת ההורמון הממריץ קורטיזול, וכך מעיר אותנו מהשינה.

בנוסף, הפעלת הגרעין בהשפעת האור מעכבת את פעילותה של בלוטה קטנה שממוקמת באמצע המוח – בלוטת האצטרובל. הבלוטה הזו אחראית על הייצור של ההורמון מלטונין. בשעות החושך בלוטת האצטרובל מפרישה כמויות גבוהות של מלטונין, שמופרש לזרם הדם ולנוזלים המזינים את המוח וחוט השדרה. בשל כך קיבל ההורמון את שם החיבה "הדרקולה של ההורמונים" – משום שכמו ערפד הוא מופיע רק בחושך.

בלוטת האצטרובל (מסומנת בחץ ירוק) האחראית על הפרשת מלטונין | מקור: Anatomist90, Wikipedia

הורמון מרדים

חלק מהמלטונין המופרש מהבלוטה נקשר לקולטנים ספציפיים שמצויים בתאי העצב בגרעין העל-תצלובתי. בעקבות הקישור הזה יורדת הפעילות החשמלית והמטבולית של תאי העצב בגרעין, השעון מתאפס ונמנע התהליך שמביא להתעוררות. בצורה כזו המלטונין מעודד את השינה. 

יש עדויות לכך שצריכה של מלטונין סינתטי מסייעת לנו להתמודד עם הפרעות שינה שמופיעות בגיל מבוגר, אצל אנשים שעובדים במשמרות לילה ואצל מי שסובלים מיעפת (ג'ט לג) כתוצאה ממעבר חד בין אזורי זמן שונים בטיסה.

נוסף על פעילותו במוח, המלטונין משפיע גם על תהליכים נוספים בגוף: מלטונין משמש כנוגד חמצון, מסיר רדיקלים חופשיים שמצטברים ברקמות ומונע תהליכים של נזק. הוא מעורר את התגובה החיסונית של הגוף כשהוא נקשר לתאי מערכת החיסון ומגביר הפרשה של ציטוקינים (יחידות התקשורת הבסיסיות של מערכת החיסון). המלטונין משפיע על בלוטת יותרת המוח ומבקר את הפרשת הורמוני הרבייה, וכמו כן נקשר לשרירי המעי וכך משפיע על תפקוד מערכת העיכול.

מלטונין כתוסף מזון סינתטי | מקור: Ged Carroll, Wikipedia

המוח היָשֵן

בעוד שבעבר חשבו שבמהלך השינה המוח אינו פעיל ונמצא בתרדמת, ככל שהשתכללו שיטות ההדמיה והקלטת גלי המוח הבינו החוקרים שהשינה היא תהליך אקטיבי שבמסגרתו מופעלים אזורי מוח רבים, ולעתים אף יותר מאשר בזמני הערות.

נהוג לחלק את השינה לשני סוגים עיקריים: הראשון הוא שנת רע"מ (ריצודי עיניים מהירים – REM באנגלית), הידועה גם כשנת חלום, משום שבדרך כלל אדם שמתעורר בשלב הזה של השינה יכול לדווח על חלום שחלם, והשני הוא שינה ללא רע"מ, שנחשבת עמוקה יותר.

נמצא כי במהלך שנת רע"מ יש אזורים פעילים רבים בקליפת המוח (קורטקס), ביניהם ההיפוקמפוס שאחראי על עיבוד זיכרונות והתמצאות במרחב, אזורים בקורטקס הראייה שאחראים על ניתוח מידע חזותי מורכב (אולי זו הסיבה לכך שאנו יכולים לפעמים לדווח בפרטי פרטים על הדברים שראינו בחלום), והאמיגדלה שמעורבת בביטוי רגשות.

בנוסף, במהלך שנת רע"מ פעילים אזורים מסוימים בגזע המוח שאחראים על עיכוב פעולת תאי עצב שמפעילים את השרירים שלנו, על מנת שלא נוכל לבצע בפועל את הדברים שאנחנו חולמים שאנחנו עושים (למרות שלפעמים היינו מאוד רוצים להיות מסוגלים לכך).

בעבר האמינו ששינה ללא ריצודי עיניים מהירים היא שינה עמוקה שמלווה בירידה בפעילות מוחית. מחקרים שנעשו לאחרונה מראים שגם בשינה כזאת המוח אינו רדום לחלוטין ומתקיימים בו תהליכים של תחזוקה, הפרשת הורמונים כגון הורמון הגדילה ופרולקטין, תיקון נזקים, שימור אנרגיה ובניית רקמות.

ילדות ישנות: ציור מאת אלברט אנקר (1910-1831) | מקור: yigruzeltil, Wikiart 

בומרנג - שאלה לקוראים

באחד ממשפטי הרצח המפורסמים של ארה"ב הנאשם נסע למרחק של 23 ק"מ, פרץ לבית של קרובי משפחתו ורצח אדם בדקירה. בסוף משפט ארוך ומורכב זוכה הנאשם אחרי ששכנע את בית המשפט שהרצח בוצע בעודו ישן ולא מודע למעשיו. האם תוכלו לשער באיזה שלב של השינה בוצע הרצח? איזה אזור במוחו של הנאשם השתבש? חפשו באינטרנט מהו מקור התופעה ומהם גורמי הסיכון.